생명과학 ① 1-1. 생명 현상의 특성 - 과학탐구

▎생명과학 ① 1-1. 생명 현상의 특성 - 과학탐구

 

 

◈ 과학적 탐구

 

1. 과학의 탐구과정

과학자들이 일반적으로 제시하고 있는 탐구 과정은 다음과 같다.

 

① 문제 인식

자연 현상이나 사물을 관찰하다 보면 여러 가지 의문에 부딪치게 된다. 즉, 이 문제점들을 발견하는 것이 문제 인식이다.

 

‣ 관찰 : 박쥐는 캄캄한 동굴 속에서도 먹이를 잘 잡는다. ‣ 문제 인식 : 어떻게 캄캄한 곳에서도 먹이를 잘 잡을 수 있을까?

 

② 가설 설정

어떤 문제에 대하여 임시로 정한 답을 가설이라 하고, 가설을 세우는 것을 가설 설정이라고 한다.

 

‣ 문제인식 : 어떻게 캄캄한 곳에서도 먹이를 잘 잡을 수 있을까? ‣ 가설설정 : 박쥐는 눈 대신 귀나 입을 이용하여 물체의 위치를 알아낼 것이다.

 

 

③ 탐구 설계 및 수행

과학자는 가설을 설정한 다음 그것이 맞는지 검증하기 위해 실험을 설계하고 수행한다.

 

‣ 자료해석 : 구멍이 촘촘한 그물을 복잡하게 설치한 방을 만들고, 박쥐의 감각 기관을 하나씩 가려서 날려 보는 실험 계획을 세웠다. 탐구 설계 후 박쥐의 귀에 마개를 하거나 눈이나 입에 덮개를 씌어 그물이 설치된 방에서 날려보았다.

 

ⓐ 대조실험

실험군과 대조군을 함께 설정하는 것이다.

 

‣ 실험군 : 원하는 실험 결과를 알아보려는 실험 장치 ‣ 대조군 : 실험결과를 비교할 수 있는 기준이 되는 실험 장치

 

ⓑ 변인

 

‣ 독립변인 : 실험 결과에 영향을 미치는 온도, 습도, 소리 등의 변인으로 조작 변인과 통제 변인이 있다. - 조작변인 : 실험에서 체계적으로 변화시켜야 하는 변인 - 통제변인 : 실험하는 동안 일정하게 유지시켜야 하는 변인 ‣ 종속변인 : 독립 변인이 변함에 따라서 변하는 변인 ‣ 변인통제 : 조작 변인 외에 실험에 영향을 미칠 수 있는 변인을 모두 일정하게 유지시키는 것

 

 

ⓒ 자료 해석

실험이나 관찰에서 얻은 자료를 처리하고 해석하는 일이다. 자료 해석에는 자료 처리, 추리, 예상 등이 포함된다.

 

‣ 자료 해석 : 박쥐는 눈을 가렸을 때 그물을 자유롭게 날아다녔지만, 귀나 입을 가린 경우에는 그물에 자주 걸렸다.

 

ⓓ 결론 도출

자료 해석으로부터 처음에 세운 가설이 옳은지 평가하여 종합적인 결론을 이끌어 내는 과정이다. 만일, 그 결과가 일치하지 않으면 가설을 수정하고 탐구 설계 및 수행을 반복한다.

 

‣ 결론 도출 : 박쥐는 사람이 들을 수 없는 파장의 음파가 입에서 나오며, 그 소리가 물체에 닿아 반서되는 소리를 귀로 감지하여 주위의 장애물이나 먹이의 위치를 알아낸다.

 

 

 

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